3.12.6 Моделирование функции суставной сумки
Эксперимент №4 имел своей целью уточнить
механическую функцию суставной сумки ТБС. Из хлопковой ткани был сшит рукав
диаметром 70 мм и длиной 80 мм, он моделировал суставную сумку ТБС. Один край
рукава прикреплен посредством винтов М3 и картонного кольца к торцу модели ВВ.
Противоположный конец рукава выполнен в виде горловины кисета. Модель ВВ
установлена на головке, рукав одет на нее и шейку, а ниже ее воротника
неподвижно закреплен путем затягивания шнурка кисета.
Выяснено, что рукав умеренно ограничивает вращательные
движения в шарнире модели относительно всех трех координатных осей. При попытке
продольного смещения вдоль фронтальной оси отмечено, что люфт тазовой части
модели ограничен, в том числе, эластичностью и длиной рукава. Величина
амплитуды угловых отклонений и люфта тем меньше, чем больше натянут рукав.
Отмечено также, что расположенная строго в сагиттальной плоскости модель ВВ
может, вращается вокруг фронтальной оси в обе стороны на одинаковый угол,
определяемый степенью натяжения или длиной рукава. Кроме этого, при подобных
вращениях, причем в обе стороны, происходит прижатие головки модели к аналогу
ВВ, с уменьшением величины возможного люфта. Вывести модель ВВ в устойчивое
положение на головке не представлялось возможным по причине ограничений, налагаемых
на величину ее отклонения длиной рукава.
Таким образом, анализируя результаты эксперимента
можно сделать следующие выводы о механической функции суставной сумки ТБС:
- суставная сумка ТБС соединяет тазовую и бедренную кость,
- без повреждения суставной сумки вывих ГБК из ВВ
невозможен,
- суставная сумка ограничивает вращательные движения в
ТБС, причем учитывая то, что длина суставной сумки меньше сзади, объем пронации
в нем меньше, чем супинации,
- величина возможного люфта в ТБС определяется, в том числе,
длиной и эластичностью суставной сумки, а также величиной скручивания суставной
сумки вокруг фронтальной оси,
- сгибание, равно как и разгибание в ТБС, за счет
скручивания суставной сумки вокруг фронтальной оси приводит к прижиманию ГБК к
ВВ,
- суставная сумка не способна удержать в равновесии таз,
опирающийся на ГБК, более того она препятствует обретению тазом устойчивого
положения.
Вместе с тем по мнению З.И.Шнейдерова З.И. (1958),
суставная сумка - основной фактор удерживающий ГБК. Достаточно важной функцией
суставной сумки также является герметизация полости сустава. Поддерживаемое в
нем отрицательное давление, по мнению Л.П.Сокова, М.Ф.Романова (1991),
увеличивает прочность соединения бедра с тазом. Максимальное давление в ТБС
наблюдается при внутренней ротации (пронации), сочетающейся с отведением, а
минимальное давление при наружной ротации (супинации) и приведении (Schwarz N. et al., 1988).
В обычных условиях человек находится под давлением
атмосферного воздуха 1.033 кгс/см2 или 101.3 кПа, 1 атмосфера, 760
мм рт. ст. (Справочник…, 1981). Именно такое усилие сближает суставные
поверхности герметичного ТБС. Тема влияния атмосферного давления на удержание
суставных поверхностей в соприкосновении широко обсуждалась анатомами в средине
и конце XIX века.
Впервые сила, которая удерживала в полости сустава ГБК и соответственно нижнюю
конечность, была определена в работе E.F.Weber et E.H.Weber (1836). Ими был поставлен оригинальный эксперимент,
воспроизведенный последующими исследователями данной проблемы. По данным,
полученным E.F.Weber et E.H.Weber (1836) сила, удерживающая ГБК в полости ТБС, оказалась
равной 11980 г (11.980 кг). Согласно расчетам П.Ф.Лесгафта (1881), ее величина
составила 28–32 фунта* или 11.466–13.101 кг (Лесгафт П.Ф., 1968). Как видно значения данной силы
практически совпадают по различным источникам.
Люфт в ТБС, то есть поступательные движения в нем,
неизбежно должны сопровождаться изменением внутреннего объема. Чем больше ГБК
вышла из ВВ, тем больше должен быть внутренний объем ТБС, а именно
ацетабулярной его части.
Кроме эластичности суставной сумки и наружных связок, величину люфта ограничивает объем синовии содержащейся в нем. Увеличение размеров внутреннего пространства сустава и расширение суставной щели, требует увеличения количества синовии. Достаточно быстро компенсировать недостаток синовии в суставе возможно при ее притоке извне, например, из смежных синовиальных выворотов суставной сумки, сообщающихся с ТБС. В них также может уходить избыток синовии при сужении суставной щели. Таким образом, вывороты синовиальной сумки, сообщающиеся с ТБС, следует рассматривать как компенсаторы объема синовии, и ее депо.
* Прим. Фунт в системе русских мер равен
0.40951241 кг (Чертов А.Г., 1997).
Автор:
Архипов С.В. – С.В. Архипов-Балтийский является псевдонимом, который использовался до начала 2006 года с целью более точной дифференцировки на научном поле.
Цитирование:
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 1. Гл. 1-4. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Архипов-Балтийский СВ. Рассуждение о морфомеханике. Норма. В 2 т. Т. 2. Гл. 5-6. - Испр. и доп. изд. Калининград, 2004. [aleph.rsl.ru]
Примечания:
Первая крупная публикация автора, посвященная морфомеханике живых систем, биомеханике пояса нижних конечностей и связки головки бедра, ligamentum capitis femoris (LCF).
Ключевые слова
ligamentum capitis femoris, ligamentum teres, связка головки бедра, анатомия, морфомеханика, биомеханика
Биомеханика и морфомеханика